Gli uccelli spesso sbattono le ali mentre si avvicinano all’atterraggio, anche se il volo a motore utilizza più energia del planato. Una ricerca dell’Università di Manchester suggerisce che questo comportamento potrebbe aiutarli a rallentare in sicurezza entro lo spazio limitato disponibile nei reali ambienti di atterraggio.
Lo studio, pubblicato su Proceedings of the Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences, ha utilizzato la modellazione matematica per esaminare come un uccello potrebbe atterrare senza sbattere le ali. In teoria, un uccello senza propulsione potrebbe raggiungere velocità zero nel momento in cui tocca terra con le zampe. Tuttavia, ottenere questo risultato richiederebbe un avvicinamento molto più veloce e lungo di quello normalmente utilizzato dagli uccelli.
Per un uccello delle dimensioni di un piccione, il modello ha indicato che la manovra inizierebbe a una velocità superiore a più del doppio della sua abituale velocità di crociera, coprirebbe circa 60 metri in orizzontale e comporterebbe una salita di circa 20 metri. I risultati suggeriscono che la velocità di contatto più bassa possibile non sia sempre l’obiettivo più pratico. Sbat do le ali, gli uccelli potrebbero ridurre la velocità mantenendo il controllo in uno spazio ristretto.
La ricerca offre inoltre una spiegazione degli avvicinamenti in picchiata utilizzati da alcuni uccelli quando atterrano sui posatoi. Studi precedenti sui falchi di Harris avevano rilevato che potevano scendere in picchiata al di sotto del posatoio prima di planare verso l’alto in sua direzione, una manovra ritenuta utile a ridurre la distanza percorsa dopo lo stallo delle ali e la diminuzione del controllo aerodinamico.
Il nuovo modello suggerisce che queste traiettorie riflettano un equilibrio tra l’arrivare lentamente al posatoio e il minimizzare il tempo trascorso in stallo. Secondo i ricercatori, la velocità di contatto potrebbe avere un’influenza più forte sul comportamento in picchiata di quanto riconosciuto in precedenza.
L’atterraggio al suolo presenta un problema fisico diverso. Un uccello non può continuare al di sotto della superficie di atterraggio né risalire attraverso la propria destinazione, quindi un avvicinamento senza propulsione non può eliminare tutta la velocità prima del contatto. L’energia rimanente deve essere assorbita dalle ali, dalle zampe o da entrambe.
Questo requisito potrebbe sottoporre l’evoluzione degli uccelli a pressioni contrapposte. Muscoli e ossa più robusti, in particolare nelle zampe, possono aiutare un animale a resistere all’atterraggio, ma una massa aggiuntiva può ridurre le prestazioni di volo. I ricercatori suggeriscono che l’equilibrio tra l’essere abbastanza leggeri da volare in modo efficiente e sufficientemente robusti da atterrare in sicurezza potrebbe aver influenzato l’evoluzione degli uccelli.
Gli stessi principi fisici potrebbero anche contribuire a spiegare come altri animali volatori effettuino atterraggi senza volo a motore. Lo studio è stato condotto dal dottor Ben Parslew, docente di ingegneria aerospaziale all’Università di Manchester, e si intitola “Flight dynamics and optimal control of unpowered avian landings”.
Fonti: Phys.org.